【亚马逊云】AWS Wavelength 从理论讲解到实验演练

🪪 本文作者：许业宝

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🌞 VSTECS 云解决方案架构师 ｜ AWS Ambassador ｜
🪪 AWS Community Builder | 亚马逊云科技技能云博主
⭐ 已获六项 AWS 认证 | CKA、CKS认证 ｜
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一、什么是 AWS Wavelength？

Wavelength——一种新型的 AWS 基础设施，旨在运行需要低延迟或边缘弹性的工作负载。

AWS Wavelength 将按需计算和存储服务引入通信服务提供商网络，使客户能够构建和部署满足其数据驻留、低延迟和弹性要求的应用程序。AWS Wavelength 提供操作一致性、行业领先的云安全实践以及熟悉的自动化工具。

AWS Wavelength 是一项多租户服务，提供托管在可信电信设施内的 AWS 基础设施和服务。 该站点让客户能够充分利用我们云服务提供商（CSP）合作伙伴的数据中心和网络所带来的数据驻留优势和低延迟优势。AWS Wavelength 服务使 VPC 的一部分，通过可靠的高带宽连接至 AWS 区域，方便用户访问区域内的任何服务。

AWS Wavelength 与通信服务提供商合作，在客户需要时向他们提供按需计算和存储服务。借助 AWS Wavelength，客户能够构建和部署满足其数据驻留、低延迟和弹性要求的应用程序。AWS Wavelength 提供操作一致性、行业领先的云安全实践，以及大家熟悉的自动化工具，这与 AWS 区域类似。

二、什么是 Wavelength Zone？

Wavelength Zone 是 AWS 基础设施部署，将 AWS 计算和存储服务嵌入 AWS 电信合作伙伴的数据中心内。AWS Wavelength Zone 站点

三、哪些人应该使用 AWS Wavelength？

Wavelength 旨在帮助 AWS 客户利用本地 AWS 基础设施和服务来满足数据驻留、低延迟和弹性等应用场景的需求。Wavelength 适用于需要处理大量个人客户数据的客户，如电信运营商、金融服务机构、医疗保健行业以及需要满足数据驻留要求的地方公共部门机构。运行对延迟敏感工作负载的客户，如游戏公司和企业软件提供商，能够通过 Wavelength 为终端用户提供更优质的体验。客户可以将 AWS Wavelength 与其他 AWS 混合和边缘基础设施（如 AWS Outposts、AWS Local Zones 以及其他本地部署）相结合，以提升其弹性和可用性。

AWS 企业客户可以使用 AWS Wavelength 来交付低延迟解决方案，支持其物联网（IoT）、视频直播、实时媒体制作和工业自动化等使用案例。对于具有图像和视频识别、推理、数据聚合和响应分析等边缘数据处理需求的客户，AWS Wavelength 可帮助其在数据生成的地方执行低延迟操作和处理，由此减少将大量数据移动到中央位置进行处理的需求。

四、为什么要使用 AWS Wavelength？

AWS Wavelength 将熟悉的 AWS 服务带到您需要的地方，使您能够构建创新应用程序，同时为客户提供优化的低延迟体验，并确保符合数据驻留法规。AWS Wavelength 具备云服务的敏捷性、安全性和可扩展性优势，让您能够专注于构建应用程序，而不是进行基础设施管理。

下图演示了如何创建使用特定位置的通信服务提供商 (CSP) 网络中资源的子网。对于必须部署到 Wavelength 区域的资源，请先选择加入 Wavelength 区域，然后在 Wavelength 区域中创建资源。

五、AWS Wavelength 功能

  • 设计理念围绕数据主权

AWS Wavelength 根据 AWS“设计理念围绕数据主权”的原则构建，当数据在通信服务提供商的数据中心内运行时，客户可对其数据位置进行可验证的控制。AWS Wavelength 利用安全的 AWS Nitro System 架构，可实现基于硬件的安全性和隔离。

  • 计算

AWS Wavelength 提供多种通用型、内存优化型和加速计算型 Amazon EC2 实例系列（包括 T3、R5、M5、C5、G4）以供选择。对于加速计算，g4dn.2xlarge 实例类型配备 NVIDIA T4 GPU 和定制的 Intel Cascade Lake CPU，并且针对机器学习推理和小规模训练进行了优化。此外，Amazon EC2 Auto Scaling 可帮助您确保拥有适量的 Amazon EC2 实例来处理您的应用程序负载。

  • 存储

AWS Wavelength 提供 Amazon Elastic Block Store（EBS）gp2 卷 ，用于持久块存储。您可以将 Amazon EBS gp2 卷用作启动卷或数据卷，并将其附加到 Amazon EC2 实例或从实例分离。它提供快照和恢复功能，可让您提高卷大小，而不会对性能造成任何影响。默认情况下，所有 Amazon EBS 卷和快照均完全加密。

  • 容器

可以在 Wavelength Zone 运行 Kubernetes 工作负载，并将其作为 Amazon Elastic Kubernetes Service（Amazon EKS）集群的一部分。

  • 负载均衡

在特定的 Wavelength 区域，您可以使用应用程序负载均衡器，将传入流量自动分配到多个目标，如 Amazon EC2 实例、容器和 IP 地址。

  • 运营商网关

AWS Wavelength 还引入了新的网络设置组件 — 运营商网关。运营商网关支持通过 CSP 的网络从 Wavelength 区域中的用户子网连接至通信服务提供商的（CSP）网络、互联网或 AWS 区域。借助运营商网关以及更广泛的 AWS Wavelength 整体架构设计，客户能够实现从设备到云端更安全可靠的体验。

❗️❗️Carrier Gateway 具有两个作用❗️❗️

  1. 它可以过滤入站流量中的恶意威胁；
  2. 允许流向电信网络和互联网的出站流量。
  • 访问区域服务

借助 AWS Wavelength，可以通过 AWS 专用高带宽网络主干上的相同 API 和工具集无缝连接到 AWS 区域中的所有服务，例如 Amazon Simple Storage Service（Amazon S3）和 Amazon DynamoDB。

  • AWS 安全功能

AWS Wavelength 符合多项关键行业认证标准，包括 HIPAA、ISO（9001、27001、27017 和 27018）、SOC（1、2、3）以及支付卡行业数据安全标准（PCI DSS）。

六、AWS Wavelength 工作案例

  • 遵守数据驻留要求

使用细粒度的数据驻留控制在 Wavelength 上构建应用程序，提供更多选择来帮助您满足严格的数据驻留要求，例如出于监管、合同或安全原因而在国内驻留的要求。

  • 在边缘加速 ML 推理

在边缘运行人工智能（AI）和机器学习（ML）驱动的视频和图像分析，从而实现医疗诊断、零售和智能工厂环境中的实时决策。

  • 为实时应用程序实现低延迟

利用 Wavelength 最大限度地缩短用户延迟。通过直接在 Wavelength 基础设施上运行游戏中对延迟敏感的组件，可确保所有玩家获得一致且响应迅速的游戏体验，无论他们使用什么设备或身处何地。

七、操作演示 💻

1. 选择启用 Wavelength 区域

按照图示标记指引启用 Wavelength 区域。

2. 配置 Wavelength VPC网络

2.1 创建 VPC

点击「创建 VPC 」。

创建VPC工作流完成✅。

2.2 创建运营商网关
2.2.1 运营商网络设置

以便能够将 VPC 中的资源连接到电信运营商网络（CSP）。

  • 名称：xyb-cagw-01
  • VPC：将运营商网关附加到该 VPC。

勾选『将子网流量路由到运营商网关』，将路由表与子网相关联，以便将流量路由到电信运营商。

2.2.2 添加新子网

添加新子网信息：

  • 子网名称：xyb-subnet-01
  • Wavelength: 美国东部（Verizon）-亚特兰大/us-east-1-wl1-atl-wlz-1
  • IPv4 CIDR 块：10.0.0.0/16
  • IPv4 子网CIDR块：10.0.208.0/20

完整创建运营商网关截图如下：

等待运营商网关创建完成。

运营商网关创建完成。

状态：“Available”。

2.3 常规路由表配置
  • 显示的该路由和子网将用来后续创建「常规EC2实例」所用。

2.4 wavelength 路由表配置
  • 显示的该路由和子网将用来创建『 Wavelength EC2实例 』所用。

3. 创建常规的EC2实例并在可用区公有子网中启动实例

完整EC2实例配置截图如下：

4. 创建 Wavelength 的EC2实例并在 Wavelength 区域子网中启用实例

❗️❗️解释说明❗️❗️：由于 Wavelength实例 是不能分配外网IP地址的，只能分配运营商IP地址，而这个运营商IP地址是不能通过公网进行SSH连接到Wavelength实例的，所以我们需要创建两台EC2实例，一台常规的 EC2实例，一台Wavelength EC2实例，再由常规的EC2通过内网将流量转发到Wavelength EC2实例。

4.1 实例类型

❗️❗️ Wavelength 的EC2实例类型只能选择以下几种：❗️❗️

【t3.medium】【t3.xlarge】【g4dn.2xlarge】【r5.2xlarge】

这里我们选择实例类型为 【t3.medium】进行测试说明。

Wavelength 的EC2实例类型选择如下：

4.2 网络设置

在网络配置中，子网选择我们刚刚创建的 Wavelength 子网（xyb-subnet-01），并【启用】自动分配运营IP。

4.3 存储类型

选择其他类型的存储根卷，这里我们使用的是gp2。

🚨 值得注意的一点：Wavelength 区域不支持 gp3 卷。请选择其他卷类型。

完整wavelength EC2实例配置截图如下：

成功完成wavelength EC2实例的启动。

至此，两台EC2实例均已创建完成，接下来进行相关连接测试。

5. 测试从 AWS 区域中的实例到 Wavelength 区域实例的连接

查看 Wavelength 的EC2实例私有 IPv4 地址（10.0.217.33）

查看常规的EC2实例公有 IPv4 地址

‼️ SSH连接说明‼️
因为两台EC2实例均处在同一VPC下，所以我们先通过「公网IP地址」SSH连接到常规的EC2实例，再从常规的EC2实例【使用密钥】通过「私网IP地址」SSH连接到 Wavelength EC2实例。

测试成功。

至此，完成 wavelength EC2实例创建。

八、参考链接

[1] https://aws.amazon.com/cn/wavelength/getting-started/

[2] https://docs.aws.amazon.com/zh_cn/wavelength/latest/developerguide/how-wavelengths-work.html

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